转化法生产次磷酸镁的固液相平衡研究

发布时间：2017-07-18 12:11

  本文关键词：转化法生产次磷酸镁的固液相平衡研究

  更多相关文章： 固液相平衡 相图 次磷酸镁 次磷酸钠 转化生成

【摘要】：次磷酸盐因其特殊的物理化学性质以及在各领域的广泛应用已经引起了越来越多的关注。由于次磷酸镁具有还原性、弱酸性以及含磷量高等性质,次磷酸镁可用作阻燃剂、化学镀镍助剂以及土壤改良剂等,除此之外次磷酸镁对治疗风湿性关节炎以及肥胖症具有一定的效果。为了得到纯度更高、食品级的次磷酸镁,现有两种方法:①氢氧化镁和次磷酸中和法②氯化镁与次磷酸钠转化法。转化法生产次磷酸镁工艺的设计、优化及控制需要相平衡数据的支持和相图的指导。然而在现有的文献中没有该四元体系的相平衡数据,相关三元体系的数据也很少。为此本文对Mg2+,Na+//Cl-,H2PO2--H2O交互四元体系及其子体系在298.15K的固液相平衡开展了研究。具体研究结果如下:(1)次磷酸镁二元体系相图的研究表明次磷酸镁有两种形态存,即六水次磷酸镁和无水次磷酸镁。低于52℃时,次磷酸镁固相为六水次磷酸镁,溶解度随温度的升高而升高;高于52℃时固相为无水次磷酸镁,溶解度随温度的升高而降低。次磷酸镁饱和溶液的凝固点为-2.5℃,沸点为102.5℃。(2)采用等温溶解平衡法,获得了 NaCl-NaH2PO2-H2O,MgCl2-Mg(H2PO2)2-H2O,Mg(H2PO2)2-NaH2PO2-H2O三个三元体系在298.15K的固液相平衡数据和相图。研究发现三个三元体系固相存在形态分别为:NaCl、NaH2PO2·H2O;MgC12·6H2O、Mg(H2PO2)2·6H20、Mg2(H2PO2)2Cl2 ·6H20;NaH2PO2·H20、Mg(H2PO2)2·6H20、NaMg(H2PO2)3。其中两个复盐 Mg2(H2PO2)2C12·6H2O、NaMg(H2PO2)3 为异成分复盐。氯化镁和次磷酸钠的溶解度很大,相区很小。六水次磷酸镁的溶解度相对较小,相区比较大。(3)Na+,Mg2+//Cl-,H2PO2-—H2O交互四元体系的固液相平衡研究表明,该体系在298.15K由6个单固相结晶区,6个三元共饱点,4个四元共饱点组成,其中六水次磷酸镁和氯化钠为稳定盐对,次磷酸钠与六水氯化镁为不稳定盐对,六水次磷酸镁具有较大的相区即利用次磷酸钠和六水氯化镁用转化法可易制得次磷酸镁。从相图中看可以由于复盐NaMg(H2PO2)3和Mg2(H2PO2)2Cl2·6H20的存在将影响次磷酸镁的纯度。(4)通过交互四元体系 Na+,Mg2+//Cl-,H2PO2-—H2O 相图中 NaCl-Mg(H2PO2)2 共饱线可以看出,利用六水氯化镁和一水次磷酸钠配料转化生产六水次磷酸镁,转化率最大的配料方式为对角线配料,此时次磷酸钠生产次磷酸镁的最大转化率为82.67%。
【关键词】：固液相平衡 相图 次磷酸镁 次磷酸钠 转化生成
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ132.2
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 前言9-21
• 1.1 磷资源概述9-10
• 1.1.1 磷资源的分布概述9
• 1.1.2 磷资源的开发与可持续利用9-10
• 1.2 镁资源概述10-13
• 1.2.1 镁资源的分布概述10-11
• 1.2.2 镁资源的开发与可持续利用11-13
• 1.3 次磷酸盐及生产方法13-18
• 1.3.1 次磷酸13-14
• 1.3.2 次磷酸钠14-16
• 1.3.3 次磷酸钙16
• 1.3.4 次磷酸铝16-17
• 1.3.5 次磷酸镁17-18
• 1.4 水盐体系相图的研究18-20
• 1.4.1 水盐体系相图的发展及应用18-19
• 1.4.2 次磷酸盐相平衡研究现状19-20
• 1.5 转化法生产磷酸镁的固液相平衡研究20-21
• 1.5.1 研究目的20
• 1.5.2 研究内容20-21
• 2 理论基础21-30
• 2.1 电解质溶液理论21
• 2.2 相图基本理论21-30
• 2.2.1 相律21-22
• 2.2.2 二元水盐体系相图22-23
• 2.2.3 三元水盐体系相图23-26
• 2.2.4 四元水盐体系相图26-27
• 2.2.5 鉴定方法27-30
• 3 实验与数据处理30-38
• 3.1 实验药品30
• 3.2 实验设备与仪器30-31
• 3.3 实验方法与过程31-32
• 3.3.1 二元体系测绘32
• 3.3.2 三元体系测绘32
• 3.3.3 四元体系测绘32
• 3.4 取样与检测方法32-38
• 3.4.1 取样32-33
• 3.4.2 离子的分析检测33-34
• 3.4.3 数据分析34-38
• 4 Mg(H_2PO_2)_2-H_2O二元体系相图38-41
• 4.1 实验内容38
• 4.2 实验过程38
• 4.3 结果与讨论38-40
• 4.4 小结40-41
• 5 三元体系相图41-52
• 5.1 NaCl-NaH_2PO_2-H_2O三元体系41-43
• 5.1.1 实验内容41
• 5.1.2 实验过程41
• 5.1.3 结果与讨论41-43
• 5.2 MgCl_2-Mg(H_2PO_2)_2-H_2O三元体系43-47
• 5.2.1 实验内容44
• 5.2.2 实验过程44
• 5.2.3 结果与讨论44-47
• 5.3 Mg(H_2PO_2)_2-NaH_2PO_2-H_2O三元体系47-51
• 5.3.1 实验内容47
• 5.3.2 实验过程47-48
• 5.3.3 结果与讨论48-51
• 5.4 本章小结51-52
• 6 Mg~(2+),Na~+//H_2PO_2~-,Cl~--H_2O四元体系相图52-60
• 6.1 实验内容52
• 6.2 实验过程52-54
• 6.3 结果与讨论54-58
• 6.4 本章小结58-60
• 7 结论60-61
• 8 参考文献61-68
• 9 攻读硕士学位期间发表论文情况68-69
• 10 致谢69

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 易佑民，郭志椿，程锦荣;惰性原子吸附单层的固液相变[J];安徽大学学报(自然科学版);1995年01期

2 张秋萍;丁建森;;全自动固液相测汞仪测定汞的不确定度分析[J];上海预防医学杂志;2006年12期

3 杨洋溢,郑康成,车冠全;正己醇-邻、间、对二甲苯二元系固液相平衡[J];物理化学学报;1997年11期

4 车冠全,车飚,彭文烈;N、N-二甲基乙酰胺+氯代烷二元系固液相平衡[J];科学通报;1997年03期

5 车冠全，彭文烈，车飙;N，N─二甲基乙酰胺＋氯代烷二元系固液相平衡[J];化学世界;1996年S1期

6 吉晓燕,冯新,陆小华,张吕正,王延儒,时钧;固液相平衡级的通用算法[J];化工学报;1999年06期

7 车冠全,彭文烈,罗三来,古喜兰;四氯化碳-含氮化合物二元系固液相平衡[J];科学通报;1995年20期

8 车冠全，彭文烈，黄良恩，古喜兰，车飙;三乙胺，二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺＋水二元系固液相平衡及其水和物[J];化学世界;1996年S1期

9 陈敬良,田怀璋,陈林辉;硬脂酸相变蓄能模型的改进[J];制冷与空调;2003年02期

10 曲红梅,周立山,杨志才,白鹏;有机物系固-液相平衡理论研究评述[J];天然气化工;2004年06期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 陈林辉;田怀璋;梁俊杰;伍志辉;石毅登;;固液相变蓄能三种数学模型研究比较[A];第六届全国低温与制冷工程大会会议论文集[C];2003年

中国硕士学位论文全文数据库 前9条

1 姜昊;基于LBM含多孔骨架储能材料的固液相变传热研究[D];山东建筑大学;2016年

2 王立华;转化法生产次磷酸铝的固液相平衡研究[D];天津科技大学;2015年

3 高守志;转化法生产次磷酸镁的固液相平衡研究[D];天津科技大学;2016年

4 赵宇;几种有机物系固液相平衡的研究[D];北京化工大学;2012年

5 周建辉;高温固液相变蓄热器的结构设计和数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2004年

6 高旭;N-叔丁基丙烯酰胺的合成及反应动力学和固液相平衡的研究[D];华东理工大学;2015年

7 高玉国;反式-1，2-环己二醇三元体系固液相平衡研究[D];郑州大学;2006年

8 陈娜;氟苯尼考固液相平衡模型及其超细粉体制备过程研究[D];北京化工大学;2011年

9 穆建树;冰颗粒在溶液中上升过程的行为研究[D];大连理工大学;2005年

，

本文编号：557632